EXC 1098:  Präzisionsphysik, Fundamentalkräfte und Struktur der Materie

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Das Exzellenzcluster PRISMA befasst sich mit den grundlegenden Fragen nach der Natur der fundamentalen Bausteine der Materie und ihrer Bedeutung für die Physik des Universums. PRISMA besteht aus renommierten Forschergruppen, die vorwiegend auf den Gebieten Astroteilchen-, Hochenergie- und Hadronenphysik, Kernchemie, sowie der Präzisionsphysik mit ultrakalten Neutronen und Ionenfallen arbeiten. Die Realisierung diverser neuer Schlüsselexperimente zur Erforschung der Fundamentalkräfte und der Grenzen des Standardmodells ist eine der Hauptinitiativen des Clusters. PRISMA ist in vier Forschungsfelder und vier Strukturmaßahmen untergliedert. Forschungsfeld A – Fundamentalkräfte befasst sich mit der indirekten Suche nach neuer Physik. Zu den wichtigsten Teilprojekten gehört die Suche nach zusätzlichen leichten Vektorbosonen, die an den Sektor der dunklen Materie koppeln, neue Präzisionsmessungen des schwachen Mischungswinkels und Präzisionsphysik mit ultrakalten Neutronen. Als wichtigste begleitende Strukturmaßnahmen ist der Bau eines supraleitenden, energierückgewinnenden Beschleunigers (MESA) sowie der Ausbau des bestehenden TRIGAReaktors mit der weltweit stärksten Quelle für ultrakalte Neutronen. Die Beteiligung an internationalen Großprojekten wie dem ATLAS-Experiment, dem IceCube-Neutrinoteleskop und dem XENON-Projekt zur Suche nach dunkler Materie ist die Grundlage für Forschungsfeld B – Ursprung der Masse, das die Erforschung des Higgs-Boson, WIMPs und anderen Teilchen aus Erweiterungen des Standardmodells zum Thema hat. Forschungsfeld C – Struktur der Materie befasst sich mit der Erforschung der komplexen inneren Struktur von Hadronen. Die Methoden der Theoretischen Physik stehen im Zentrum von Forschungsfeld D. Als zentrale Strukturmaßnahme wurde das Mainzer Zentrums für Theoretische Physik (MITP) gegründet, das die Rolle eines internationalen Theoriezentrums in Deutschland übernommen hat. Das PRISMA-Detektorlabor ist ein weiteres Strukturziel für gemeinsame innovative Detektorentwicklung und Detektorbau des gesamten Clusters. Zur strategischen Unterstützung seiner Forschungsziele hat PRISMA sechs Nachwuchsgruppen (W2 tenure track) und drei W3-Pofessuren neu eingerichtet.

Link zum Abschlussbericht

https://dx.doi.org/10.2314/KXP:1697334504

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Phys. Lett. B 716 (2012) 1
  G. Aad et al. [ATLAS Collaboration]
  
• Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 63 (2013) 175
  R. Pohl, R. Gilman, G. A. Miller and K. Pachucki
  
• Annals Phys. 331, 127 (2013)
  A. Antognini, F. Kottmann, F. Biraben, P. Indelicato, F. Nez and R. Pohl
  
• JHEP 1310 (2013) 125
  T. Becher, M. Neubert and L. Rothen
  
• Phys. Lett. B 726 (2013) 120
  G. Aad et al. [ATLAS Collaboration]
  
• Phys. Rev. D 88, 015032 (2013)
  T. Beranek, H. Merkel and M. Vanderhaeghen
  
• Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 252001
  M. Ablikim et al. [BESIII Collaboration]
  
• Phys. Rev. Lett. 111 (2013) no.24, 242001
  M. Ablikim et al. [BESIII Collaboration]
  
• Rept. Prog. Phys. 76, 066202 (2013)
  M. Guidal, H. Moutarde and M. Vanderhaeghen
  
• Science 339 (2013) 417
  A. Antognini et al.
  
• The Muon (g − 2) Theory Value: Present and Future
  T. Blum, A. Denig, I. Logashenko, E. de Rafael, B. L. Roberts, T. Teubner and G. Venanzoni
  
• Eur. Phys. J. C 74, 2916 (2014)
  M. Schott and M. Dunford
  
• Eur. Phys. J. C 74, no. 8, 3008 (2014)
  V. Pauk and M. Vanderhaeghen
  
• J. Math. Phys. 55 (2014) no.10, 102301
  L. Adams, C. Bogner and S. Weinzierl
  
• JHEP 1402 (2014) 107
  G. Aad et al. [ATLAS Collaboration]
  
• Nature 512 (2014) no.7515, 383
  G. Bellini et al. [BOREXINO Collaboration]
  
• Nature 512 (2014) no.7515, 383
  G. Bellini et al. [BOREXINO Collaboration]
  
• Phys. Rev. C 89 (2014) no.6, 064318
  M. Eibach et al.
  
• Phys. Rev. D 90 (2014) no.5, 052008
  G. Aad et al. [ATLAS Collaboration]
  
• Phys. Rev. D 90 (2014) no.9, 096005
  B. M. Roberts, Y. V. Stadnik, V. A. Dzuba, V. V. Flambaum, N. Leefer and D. Budker
  
• Phys. Rev. D 90, no. 11, 113012 (2014)
  V. Pauk and M. Vanderhaeghen
  
• Phys. Rev. Lett. 112 (2014) no.13, 132001
  M. Ablikim et al. [BESIII Collaboration]
  
• Phys. Rev. Lett. 112 (2014) no.22, 221802
  H. Merkel et al.
  
• Phys. Rev. Lett. 112 (2014) no.22, 221802
  H. Merkel et al.
  
• Phys. Rev. Lett. 113 (2014) 101101
  M. G. Aartsen et al. [IceCube Collaboration]
  
• Phys. Rev. Lett. 113 (2014) no.20, 201801
  J. P. Lees et al. [BaBar Collaboration]
  
• Phys. Rev. X 4 (2014) no.2, 021030
  D. Budker, P. W. Graham, M. Ledbetter, S. Rajendran and A. Sushkov
  
• JHEP 1504 (2015) 105
  J. Kopp, J. Liu and X. P. Wang
  
• JHEP 1508 (2015) 012
  M. König and M. Neubert
  
• JHEP 1511 (2015) 172
  G. Aad et al. [ATLAS Collaboration]
  
• JHEP 1512 (2015) 120
  M. J. Baker et al.
  
• JINST 10 (2015) no.05, C05021
  I. Peric´ et al.
  
• Nature Phys. 12 (2015) no.2, 186
  G. Hagen et al.
  
• Phys. Rev. D 92 (2015) no.3, 031101
  M. Agostini et al. [Borexino Collaboration]
  
• Phys. Rev. D 92 (2015) no.5, 054511
  S. Capitani, M. Della Morte, D. Djukanovic, G. von Hippel, B. Jäger, B. Knippschild, H. B. Meyer, T. D. Rae and H. Wittig
  
• Phys. Rev. D 92 (2015) no.9, 092002
  R. Ballou et al. [OSQAR Collaboration]
  
• Phys. Rev. D 92 (2015) no.9, 094510
  B. B. Brandt, A. Francis, H. B. Meyer and D. Robaina
  
• Phys. Rev. Lett. 114 (2015) no.23, 232501
  A. Esser et al. [A1 Collaboration]
  
• Phys. Rev. Lett. 115 (2015) no.1, 011802
  K. Van Tilburg, N. Leefer, L. Bougas and D. Budker
  
• Phys. Rev. Lett. 115 (2015) no.22, 222003
  J. Green, O. Gryniuk, G. von Hippel, H. B. Meyer and V. Pascalutsa
  
• Eur. Phys. J. C 76 (2016) no.5, 291
  G. Aad et al. [ATLAS Collaboration]
  
• Eur. Phys. J. C 76, no. 3, 125 (2016)
  O. Tomalak and M. Vanderhaeghen
  
• J. Phys. G 43 (2016) no.3, 030401
  F. An et al. [JUNO Collaboration]
  
• JHEP 1606 (2016) 093
  G. Aad et al. [ATLAS Collaboration]
  
• Phys. Lett. B 753 (2016) 629
  M. Ablikim et al. [BESIII Collaboration]
  
• Phys. Rev. D 94 (2016) no.7, 074507
  A. Gérardin, H. B. Meyer and A. Nyffeler
  
• Phys. Rev. Lett. 116 (2016) no.14, 141802
  M. Bauer and M. Neubert
  
• Phys. Rev. Lett. 116 (2016) no.19, 192001
  T. Becher, M. Neubert, L. Rothen and D. Y. Shao
  
• Phys. Rev. Lett. 116 (2016) no.20, 201601
  L. de la Cruz, A. Kniss and S. Weinzierl
  
• Phys. Rev. Lett. 117 (2016) no.7, 071801
  M. G. Aartsen et al. [IceCube Collaboration]
  
• Science 353, no. 6300, 669 (2016)
  R. Pohl et al. [CREMA Collaboration]
  
• Eur. Phys. J. A 53 (2017) no.11, 226
  J. Kahlenberg et al.
  
• Eur. Phys. J. C 77 (2017) no.9, 616
  H. B. Meyer
  
• From deep inelastic scattering to heavy-flavor semileptonic decays: Total rates into multihadron final states from lattice QCD,” Phys. Rev. D 96 (2017) no.9, 094513
  M. T. Hansen, H. B. Meyer and D. Robaina
  
• J. Phys. G 44 (2017) no.5, 054004
  A. Ashtari Esfahani et al.
  
• JHEP 1706 (2017) 119. Erratum: JHEP 1710 (2017) 061
  R. Mahbubani, P. Schwaller and J. Zurita
  
• JHEP 1710 (2017) 020
  M. Della Morte, A. Francis, V. Gülpers, G. Herdoíza, G. von Hippel, H. Horch, B. Jäger, H. B. Meyer, A. Nyffeler and H. Wittig
  
• JHEP 1712 (2017) 044
  M. Bauer, M. Neubert and A. Thamm
  
• Nature Phys. 13 (2017) no.9, 852
  M. Aaboud et al. [ATLAS Collaboration]
  
• Nucl. Instrum. Meth. A 845 (2017) 194
  H. Augustin et al.
  
• Nucl. Instrum. Meth. A 850 (2017) 54
  B. S. Schlimme et al.
  
• Phys. Lett. B 771 (2017) 194
  M. Mihovilovič et al.
  
• Phys. Rept. 676 (2017) 1
  S. Weinzierl
  
• Phys. Rept. 685 (2017) 1
  M. Wurm
  
• Phys. Rev. Lett. 118 (2017) no.14, 141602
  L. Adams, E. Chaubey and S. Weinzierl
  
• Phys. Rev. Lett. 118 (2017) no.9, 092001
  M. Ablikim et al. [BESIII Collaboration]
  
• Phys. Rev. Lett. 119 (2017) no.6, 061801
  M. J. Baker and J. Kopp
  
• Science 358 (2017) no.6359, 79
  A. Beyer et al.
  
• Eur. Phys. J. A 54 (2018) 208
  D. Becker et al.
  
• Eur. Phys. J. C 78 (2018) no.2, 110. Erratum: Eur. Phys. J. C 78 (2018) no.11, 898
  M. Aaboud et al. [ATLAS Collaboration]
  
• Eur. Phys. J. C 78 (2018) no.7, 565
  M. Aaboud et al. [ATLAS Collaboration]
  
• Int. J. Mod. Phys. E 27 (2018) no.07, 1830004
  K. Aulenbacher, E. Chudakov, D. Gaskell, J. Grames and K. D. Paschke
  
• IPAC2018, Vancouver, BC, Canada
  R. Kempf, K. Aulenbacher and J. Diefenbach
  
• J. Phys. G 45 (2018) no.9, 093002
  C. Ji, S. Bacca, N. Barnea, O. J. Hernandez and N. Nevo-Dinur
  
• JCAP 1812 (2018) 005
  A. Katz, J. Kopp, S. Sibiryakov and W. Xue
  
• JHEP 1802 (2018) 124
  L. McAllister, P. Schwaller, G. Servant, J. Stout and A. Westphal
  
• JHEP 1808 (2018) 010
  M. Dentler, Á. Hernández-Cabezudo, J. Kopp, P. A. N. Machado, M. Maltoni, I. Martinez-Soler and T. Schwetz
  
• JHEP 1808 (2018) 067
  S. Baumholzer, V. Brdar and P. Schwaller
  
• JINST 13 (2018) no.06, P06017
  C. Allaire et al.
  
• JINST 13 (2018) no.07, P07005
  B. S. Wonsak et al.
  
• Nature 562 (2018) no.7728, 505
  M. Agostini et al. [BOREXINO Collaboration]
  
• Nucl. Instrum. Meth. A 902 (2018) 158
  H. Augustin et al.
  
• Phys. Lett. B 778 (2018) 377
  O. J. Hernandez, A. Ekström, N. Nevo Dinur, C. Ji, S. Bacca and N. Barnea
  
• Phys. Rev. C 98 (2018) no.1, 014324
  M. Miorelli, S. Bacca, G. Hagen and T. Papenbrock
  
• Phys. Rev. Lett. 120 (2018) no.7, 071801
  M. G. Aartsen et al. [IceCube Collaboration]
  
• Phys. Rev. Lett. 121 (2018) no.14, 142001
  L. Adams, E. Chaubey and S. Weinzierl
  
• Phys. Rev. Lett. 121 (2018) no.2, 022503
  A. Esser et al.
  
• Rev. Mod. Phys. 90 (2018) no.2, 025008
  M. S. Safronova, D. Budker, D. DeMille, D. F. J. Kimball, A. Derevianko and C. W. Clark
  
• Science 361 (2018) no.6398, 147
  M. G. Aartsen et al. [IceCube Collaboration]
  
• Int. J. Mod. Phys. A 34 (2019) no.02, 1950009
  S. Capitani, M. Della Morte, D. Djukanovic, G. M. von Hippel, J. Hua, B. Jäger, P. M. Junnarkar, H. B. Meyer, A. Nyffeler and H. Wittig
  
• IPAC2019
  S. Friederich, K. Aulenbacher and C. Matejcek
  
• IPAC2019
  B. Ledroit and K. Aulenbacher
  
• IPAC2019
  C. Matejcek, K. Aulenbacher and S. Friederich
  
• JCAP 1907 (2019) 007
  M. Breitbach, J. Kopp, E. Madge, T. Opferkuch and P. Schwaller
  
• Nature Phys. 15 (2019) no.2, 120
  D. Antypas, A. Fabricant, J. E. Stalnaker, K. Tsigutkin, V. V. Flambaum and D. Budker
  
• Nucl. Instrum. Meth. A 937 (2019) 41
  G. Eigen et al. [CALICE Collaboration]
  
• Phys. Rev. A 100 (2019) no.2, 022505
  F. Allmendinger et al.
  
• Phys. Rev. D 100 (2019) no.1, 014510
  A. Gérardin, M. Cè, G. von Hippel, B. Hörz, H. B. Meyer, D. Mohler, K. Ottnad, J. Wilhelm and H. Wittig
  
• Phys. Rev. D 99 (2019) no.3, 032007
  M. G. Aartsen et al. [IceCube Collaboration]
  
• Prog. Part. Nucl. Phys. 104 (2019) 46
  H. B. Meyer and H. Wittig